无线传感器网络课件-第一章

无线传感器网络技术基础，适用：电气信息类专业，教材和参考书，1，无线传感器网络简要教程，崔逊学，清华大学出版社2，无线传感器网络，孙利民，清华大学出版社3，智能无线传感器网络，海斌，科学出版社，911历史事件， 寻找本拉登的藏身之处，第一章绪论：一，无线传感器网络，二，传感器网络的发展历程，三，传感器网络的应用情况，四，传感器网络的关键技术，教育目的，掌握传感器网络的基本情况，本章的重点是基本概念，应用情况，以及所谓无线传感器网络，有无线网络、基础设施网络、没有基础设施网络移动自组织网络无线传感器网络，有基础设施的网络需要固定基站，所使用的移动电话属于无线蜂窝网， 高天线和功率基站需要支持，基站使用最重要的基础设施即无线卡连接到因特网的无线lan采用了接入点这一固定设备，因此也有基础设施网。 无基础设施网络-无线ad hoc网络，节点分布式，没有专用的固定基站。 无线ad-hoc网络被分类为两种：其中终端在移动ad-hoc网络(MANET )中快速移动。 另一个是无线传感器网络，节点静止或移动缓慢。 另外，无线传感器网络(WSN )是大量静止或移动的传感器由自组织和多跳构成的无线网络，其目的在于协同收集、处理、传输网络的垄断地区内的感知对象的监视信息，并报告给用户。 术语“无线传感器网络”的标准定义，传感器技术，计算机技术，通信技术，感觉，脑，神经，现代信息技术，无线传感器网络，物理层，数据链路层，网络层，传输层，应用层，能量分配应用优化，传感器节点的具体例子，传感器节点1.1传感器网络的常用逻辑结构图，传感器1，传感器2，传感器n，无线链路，无线接口模块，监视主机，基本工作过程，(1)传感器节点的处理器模块计算和控制无线模块完成无线通信传输功能，传感器检测模块完成数据收集功能，通常由电池供电，封装在完整的低功耗无线传感器网络中。 (2)网关节点具有处理器模块和无线模块，无线接收从探测终端送来的数据信息，转发给有线网络的PC和服务器。 (3)各种类型的低功耗网络端节点可以配置起始拓扑或混合ZigBee拓扑，并且一些路由节点可以采用供电方案。 1.2传感器网络节点的结构、1、节点的体系结构从无线网络的角度来看，传感器网络节点的体系是分层网络通信协议、网络管理平台和应用支持平台三部分。 此外，1.3网络架构和节点架构类似于传统的因特网中的TCP/IP协议系统，并且由物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层组成。 (1)网络通信协议；(2)网络管理平台，网络管理平台主要是传感器节点自身的管理和用户的传感器网络的管理，包括拓扑控制、服务质量管理、能量管理、安全管理、移动管理、网络管理等。 (3)应用支持平台，应用支持平台，基于网络通信协议和网络管理技术，通过应用服务接口和网络管理接口，包括基于一系列监控任务的应用层软件在应用支持平台上，根据时间同步定位应用服务接口网络管理接口，2，传感器网络的结构，节点数，传感器网络的结构可以分为平面结构和层次结构。 当网络规模较小时，一般采用平面结构。如果网络规模很大，则必须采用分层网络结构。 (1)平面结构、平面结构网络比较简单，所有节点地位平等，也称对方程结构。 在源节点和目的地节点之间通常存在多条路径，这些路径负载了网络负载，通常不存在瓶颈，且网络相对较强。 平面结构不足，平面型网络结构在节点组织、路由建立、控制和维护开销方面存在问题，这些开销消耗了大带宽，影响网络数据的传输速度。整个系统丧失了大量能量，可扩展性差。 (2)分层结构、分层结构的特征、传感器网络分割为多个集群的各集群由1个集群头和多个集群成员构成。 这些簇头形成了高级别的网络。 簇首节点负责簇间数据的传送，簇成员只负责数据的收集。 具有极好的可扩展性，可显着减少网络中路由控制信息的数量。 在分层结构不足、群集报头耗能问题严重、群集报头发送和接收消息的频率是正常节点的几倍或十倍以上的群集中运行群集报头选择程序，以交换群集报头。 1.4传感器节点的限制性条件，传感器网络由三部分组成：数据获取子网、数据分布子网和控制管理中心。 此外，主要组成部分是传感器、数据处理单元和通信模块的集成节点，节点通过协议自我组织到分布式网络中，优化收集的数据后，通过电波发送到信息处理中心。 当实现各种网络协议和应用系统时，传感器节点受到某些限制和约束。 1、电源能量有限，能量消耗模块包括传感器模块、处理器模块和无线通信模块。 随着集成电路过程的进步，处理器和传感器模块的功耗非常低，大部分能量主要消耗在无线通信模块上。 1、电源能量有限，传感器节点的能量大部分在无线通信模块上消耗。 当传感器节点传送信息时，传